氧化还原反应的地位及解题策略

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1、氧化还原反应的地位及解题策略高三化学组秦洪强氧化还原反应是历年高考的热点，再现率达100%分析近几年全国各地的高考试题不难发现，氧化还原反应的考查除了常见题型外，还与离子共存、电化学、热化学、化学实验、化学计算等 紧密结合，加大了考查力度，全方位综合体现学科内知识的理解及应用能力。【考纲解读】：了解氧化还原反应的本质是电子的转移。了解常见的氧化还原反应。掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。 理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。 了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。一、基本概念的直接考查这类题型主要有判断氧化还

2、原反应类型，标电子转移的方向和总数，指出氧化剂和还原剂， 指出被氧化的元素或被还原的产物，指出或选择具有氧化性或还原性的物质或离子等。例1（2011上海18）氧化还原反应中，水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是 还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。下列反应与Br2+SQ+2H2O=HSQ+2HBr相比较，水的作用不相同的是（）A. 2NQ+2H2O=4NaQH+QB . 4Fe（OH）2+Q2+2H2O=4Fe（OH）3C. 2F2+2H2O=4HF+OD. 2AI+2NaOH+2HO=2NaAIO+3H4【解析】反应 Br2+SO+2HO=HSQ+2HBr中，水既非氧化剂又非还原剂。A中

3、水既非氧化剂又非还原剂；B中水既非氧化剂又非还原剂；C中水还原剂；D中水作氧化剂。答案：CD例2 （08广东33）氮化铝（AIN）广泛应用于电子、陶瓷等工业领域。在一定条件下，AIN高温可通过反应 AI2Q+ N + 3C2AIN + 3CO合成。下列叙述正确的是（）A. 上述反应中，N2是还原剂，AI2O3是氧化剂B. 上述反应中，每生成 1moIAIN需转移3moI电子C. AIN中氮元素的化合价为+3D. AIN的摩尔质量为41g【解析】由题中反应可知，N的化合价由0宀-3价，化合价降低，故N2作氧化剂；C的化合价 由0t +2价，化合价升高，故C乍还原剂；AI和C的化合价无改变，故Al

4、 2C3既不是氧化剂也不是还 原剂；每生成1moI AIN需转移3 m oI电子。AIN的摩尔质量为41g/moI。答案：B。【解题策略】要抓住氧化还原反应的实质是电子得失，而特征是元素化合价的变化。根据氧化还原反应方程式及相应规律，判断氧化性、还原性；氧化剂、还原剂；氧化产物、还原产物。具 体方法是：找变价、判类型、分升降、定其他。二、判断微粒的氧化性或还原性的强弱顺序例3 （2002广东卷）R X、Y和Z是四种元素，其常见化合价均为 +2价，且乂+与单质R不 反应；X + z = x + Z ； y + Z = Y +z。这四种离子被还原成 0价时表 现的氧化性大小符合（）_ +9+_ +

5、2+9+_ +2+2+_2+_ +2+2+2+2+_ +A.R2 乂B.X2 FTZC.Y2R 乂D. Z XRT【解析】根据氧化剂的氧化性强于氧化产物，还原剂的还原强于还原产物分析。答案： 例4 （2013上海化学16）已知氧化性 Br2 Fe3+。FeB2溶液中通入一定量的 Cb，发生反应 的离子方程式为：aFe2+bBr-+cCl2f dFe3+ eBr2+ fCl -。下列选项中的数字与离子方程式中的 c、d、e、f对应，其中不符合反应实际的是（）、4、3、2、2、6、2、1、0、1、2、0、1、2、0、2、2、2、2、1、4Cl 2先氧化Fe2+，不可能只氧化 Br -,【解析】本题

6、考查氧化还原反应的先后顺序。根据题意，B选项错误。答案为 B【解题策略】在任何氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物 ，还原剂的还原性强于 还原产物；非金属元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强，而所对应的简单阴离子或气态氢化物的还原性就越弱；金属元素的金属性越强，其单质的还原性越强，而所对应的阳离子的氧化性就越弱；跟相同的物质反应，一般越易进行的，其氧化性或还原性越强。注意：氧化性或还原性的强弱不决定于得失电子数的多少，而决定于得失电子的难易程度。三、配平氧化还原反应方程式例5 （2001上海卷）完成并配平下列化学方程式，标出电子转移的方向和数目： NstCdO + KI + HCl C

7、rCl 3+口 NaCI+口 KCl + I 2+口【解析】抓住氧化还原反应的本质是得失电子守恒。答案：1、6、14、2、2、6、3、7HO。例6 （2002上海卷）投入过量液氯，可将氰酸盐进一步氧化为氮气。请配平下列化学方程式，并标出电子转移方向和数目：口 KOC+口 KOF+口 Cl2 宀口 CO + N2 + KCl + HO答案:6eK0CN + 4K0Hf3Oa -*【解题策略】用化合价升降法配平。在同一反应中 低的总数。对于离子反应还要注意考虑电荷守恒。,元素化合价升高的总数等于元素化合价降四、关于氧化还原反应的化学计算氧化还原反应的计算近几年有加强的趋势。而计算题一般都是高附分的

8、题目，同时又是学生 最怕的题目。例7（2012海南化学卷6将锌粉加入到200mL的 还原产物可能是（）A. MB. M+C. M+【解析】根据得失电子守恒可计算：锌粉失去的电子为；+x价，则有：（5-x） xx =，解得x=2，故选Bo2例8（2011全国II卷13）某含铬CrzG-废水用硫亚铁铵FeSO （NH4）2 SO4 6H2O处理, 反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。程中的实际损耗，下列叙述错误的是（mol L M（O溶液中，恰好完全反应，则D. M（2+MO+中M的化合价为+5,设其降低为A.消耗硫酸亚铁铵的物质量为C.反应中发生转移的电子数为【解析】由铬元素守恒得废水中nxym

9、ol = 3nx mol。由得失电子守恒知该沉淀干燥后得到）n molFeO Fe yCrxO。不考虑处理过nxn（2-x）mol B.处理废水中 CaO2-的物质量为mol3nx mol D .在 FeO FeyCrxQ 中 3x=ynxCO2的物质量为mol，反应中发生转移的电子数为：6 xy = 3x，而由铁元素守恒知消耗硫酸亚铁铵的物质量为（1+y） mol = n（3x+1）mol，因此选项 A是错误的。答案： A【解题策略】氧化还原反应的计算通常会涉及到三大守恒（质量守恒、电荷守恒、电子得失守 恒），特别是得失电子守恒（氧化剂得到电子总数等于还原剂失去电子总数），它是列式求解的 关

10、键依据，往往能达到事半功倍、快捷准确的效果。尤其涉及连续、复杂的氧化还原反应计算时， 不要按反应一步步计算，抓住反应的始态和终态各元素中原子的变化情况，利用上面的守恒来计 算，就使题目变得简单明了。五、离子共存中氧化还原反应的考查元素的单质及其化合物的许多反应是氧化还原反应，水溶液中进行的绝大多数反应是离子反 应，它们是中学化学的重要内容，也是重要的反应类型，两者相互联系、相互渗透，体现了综合 应用能力。例9（2013广东理综8）水溶液中能大量共存的一组离子是（）A . Na+、Al3+、Cl-、C&-+、Na+、Fe2+、MnO+2+- - + + -2-C . K、Ca、Cl、NOD. K

11、、NH、OH SO【解析】Al3+和CO2-因发生双水解而不能共存，A错误；H、Fe2+、MnO因发生氧化还原反应不能共存，B错误；NH+与OH因生成弱电解质一水合氨而不能共存，D错误。答案C例10 （2013重庆卷）在水溶液中能大量共存的一组离子是（）A.Na+、Ba2+、Cl-、NO-B .Pb2+、Hg2+、S2-、SQ2-C. NH、H、S2Q-、PQ- D . Ca、Al、Br-、CO-【解析】Na+、Ba2+、Cl-、NO-离子间不能发生反应，在同一溶液中可以大量共存，A项正确；卩/+与SQ2-可生成PbSO沉淀、Pb +、Hg2+可与S2-形成沉淀，B项错误；“与SO2-在溶液中

12、发生歧化 反应生成S与SQ, C项错误；Cai+可与CO2-形成CaCO沉淀、此外Al 3+与 CO2-可发生双水解反应而 不能共存，D项错误。答案：A【解题策略】熟记常见的氧化性离子和还原性离子以及它们氧化性和还原性强弱顺序是这类题 的解题关键。六、以电化学知识为载体的综合考查原电池原理与电解原理的实质都是发生氧化还原反应。反应原理和计算及应用仍符合氧化还 原反应规律。物质间的反应大多数是氧化还原反应，氧化还原反应的有关规律及基本概念在工农 业生产、日常生活及科学研究中有非常重要的应用，与很多知识综合皆可构成新颖命题。例11（2013新课标I卷10）银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag

13、2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段 时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是（）A. 处理过程中银器一直保持恒重B. 银器为正极，Ag2S被还原生成单质银C. 该过程中总反应为 2Al + 3Ag2S=6Ag Al 2S3D. 黑色褪去的原因是黑色 Ag2S转化为白色AgCl一3+一23【解析】负极反应为 2Al 6e =2Al ;正极反应为 3AS+ 6e =6A叶3S。溶液中的 Al + 与 S2一进一步发生反应2Al3+ + 3S2一 + 6HaO=2Al（OH）3 J+，故总反应为3Ag2S+ 2Al +6HaO=6Agb

14、 2AI（OH） 3 J + 3HSf, C项错误；由总反应式可知Ag，S转化为Ag,银器质量减轻，A项错误；黑色褪去说明 Ag2S转化为Ag, D项错误；银器为正极，AS被还原为Ag, B项正确。答案：B例12（2013新课标I卷27）锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离 子电池正极材料有钴酸锂 （LiCoO2）、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发 生的反应为6C + xLi + + xe=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。豐騙T週砸血有机相T矗蕭収卜氷相Li捋0*君液)十壓2 淹TifHl回HS國HiSO? HfOj

15、厂*有机外蔣峑回用普酬:九b!业Kg箱液回答下列问题：(1) LiCoO2中，Co元素的化合价为 。(2) 写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式 。(3) “酸浸” 一般在 80C下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式;可用盐酸代替fSO和H2Q的混合液，但缺点是 。(4) 写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式 。(5) 充放电过程中，发生 LiCoO2与Lii-xCoO之间的转化，写出放电时电池反应方程式。(6) 上述工艺中，“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是。在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有 (填化学式)。【解析】本题以工艺流程为背景考查化学反应原理中的电化学知识，包括电极反应式的书写、氧化还原反应、离子方程式书写等，